大跨度鋼箱梁橋施工質(zhì)量控制措施

元文青

（中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司，北京 101100）

1 工程概況

前海合作區(qū)夢(mèng)海前灣河橋（原前海合作區(qū)3 號(hào)景觀橋）位于夢(mèng)海大道上，跨越前灣河水廊道。橋位北側(cè)與前灣四路相接，南側(cè)與前灣河西街相接。夢(mèng)海大道為城市主干道，雙向八車(chē)道設(shè)計(jì)，規(guī)劃道路寬為50m。橋位處前灣河處于和南山支流交匯處，河面較寬，根據(jù)《前海深港現(xiàn)代服務(wù)業(yè)合作區(qū)綜合規(guī)劃規(guī)劃文本及附件》的要求，橋下凈空滿(mǎn)足游艇及管養(yǎng)船只的通航條件，通航凈空為18×3.5m。橋梁全長(zhǎng)161.22m，橋位處于直線(xiàn)上，在北側(cè)近交叉路口處有展寬，但橋梁范圍內(nèi)全橋等寬為46.5m。橋梁采用計(jì)算跨徑為155.5m的拱梁組合體系鋼橋，鋼梁總重5600 噸。

該項(xiàng)目位于深圳市南山區(qū)，原始地貌為濱海沖積階地交匯處，經(jīng)人為的挖填改造，原始地貌已人為改變。根據(jù)鉆探揭露的地質(zhì)情況分析，場(chǎng)地地層按成因類(lèi)型從上至下分為填石層（Qml）、第四系海相堆積層（Qm）、沖洪積層（Qal+pl）、第四系殘積層（Qel）以及下伏加里東期混合花崗巖基巖[1]。

根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地地下水按其埋藏條件及含水介質(zhì)的性質(zhì)可分為第四系松散孔隙潛水和基巖風(fēng)化裂隙水。孔隙潛水賦存于第四系松散堆積孔隙中，以潛水形式儲(chǔ)存，人工填土與地表水及大氣降水聯(lián)系緊密，地下水的補(bǔ)給條件好，但地下水離散性大，場(chǎng)地地下水相對(duì)較匱乏。基巖裂隙水主要賦存于基巖風(fēng)化裂隙中，水量較小，含水層通道呈網(wǎng)格狀，具各向異性。

此類(lèi)工程具有跨度大、自重大、橋面寬等特點(diǎn)，所以施工難度較大，而采用鋼箱梁拖拉技術(shù)方法，既能夠保證工程質(zhì)量，減少工程周期，同時(shí)對(duì)施工空間要求較低，適用于多種復(fù)雜工況。

2 支撐體系控制措施

2.1 主箱梁支架基礎(chǔ)施工

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，主箱梁下部臨時(shí)支架體系基礎(chǔ)采用?600PHC 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，按照深圳市安全文明施工標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)應(yīng)力管樁選用靜壓法施工可有效降低施工現(xiàn)場(chǎng)噪音、振動(dòng)、有害氣體對(duì)環(huán)境的污染和危害，降低對(duì)周?chē)h(huán)境和居民的影響。此外，靜壓樁極限承載力、沉降量等方面明顯優(yōu)于打入樁[2]，因此預(yù)應(yīng)力管樁采用靜壓法施工。

2.2 主梁支架支撐結(jié)構(gòu)施工

在預(yù)應(yīng)力混凝土管樁上部設(shè)置樁帽，上接?609×10mm 鋼管樁，鋼管樁之間設(shè)置有?152×6 和?173×8 的鋼管連接系桿，頂部設(shè)置有2I40a 橫向分配梁以及2I63 軌道縱梁和3I63 起頂縱梁。

2.3 鋼棧橋施工

為了方便物質(zhì)倒運(yùn)和鋼箱梁拖拉過(guò)程中設(shè)備布置要求，并保證河道正常通水，需要在鋼梁側(cè)面設(shè)置鋼棧橋通道。由于棧橋下方為規(guī)劃地鐵線(xiàn)路，為了不影響后期地鐵施工，棧橋基礎(chǔ)采用鋼管樁形式，完工后需要進(jìn)行水中拔樁，可以保證后期地鐵施工時(shí)順利通過(guò)。棧橋采用?630×8mm 圓管作為立柱，?220×8mm 圓管作為連接系，頂部設(shè)置雙拼I40a 工字鋼分配梁，312 型貝雷梁，貝雷梁頂部設(shè)置I14 墊梁和10mm 的鋼板作為面板[3]。

3 拖拉體系控制措施

鋼箱梁節(jié)段拖拉及牽引系統(tǒng)由軌道梁，P43 軌道、軌道小車(chē)、卷?yè)P(yáng)機(jī)組成，如圖1 所示。由于鋼箱梁成橋狀態(tài)設(shè)置有縱坡，跨中鋼箱梁較兩端高出700mm 左右，為了控制鋼箱梁支撐管高度，將頂推平臺(tái)軌道縱梁兩端抬高100mm，軌道直接布置在墊石基礎(chǔ)上，跨中部分軌道提高600mm，則內(nèi)軌道縱梁跨中部分較兩端高出500mm，則軌道縱梁的縱坡設(shè)置為0.625%。

圖1 拖拉系統(tǒng)布置示意圖

3.1 軌道梁

每個(gè)軌道梁由兩組雙拼63 工字鋼組成。工字鋼滑道采用焊接方式連接，工鋼腹板內(nèi)外每750mm 設(shè)置一道腹板加勁，加勁位置的工鋼頂?shù)装逶O(shè)置有連接板。另外為保證每組軌道梁結(jié)構(gòu)豎向穩(wěn)定性，在每組雙拼軌道梁之間間隔4m 設(shè)置一道型鋼連接系，且軌道梁底面與支架頂面40 工鋼分配梁之間焊縫方式連接，P43 軌道梁鋪設(shè)在連接板頂面[4]。

3.2 軌道小車(chē)

軌道小車(chē)由行輪總成、臺(tái)車(chē)構(gòu)架、心盤(pán)以及磨耗板組成。每個(gè)節(jié)段的鋼箱梁下設(shè)置6 臺(tái)軌道小車(chē)，分布在鋼梁前后的軌道縱梁上。

4 鋼箱梁分段拼裝控制措施

全橋共有13 個(gè)縱向分段，其中節(jié)段1、節(jié)段2 和節(jié)段13 采用原位吊裝，其余10 個(gè)節(jié)段采用拖拉方式安裝，各節(jié)段鋼箱梁中橫向分段鋼箱梁的組裝或安裝順序?yàn)橄鹊跹b中間分段，然后再依次吊裝兩側(cè)分段，最后吊裝挑臂，如圖2 所示。具體步驟如下：

圖2 分段鋼箱梁組裝示意圖

1）架設(shè)支撐管及輔助裝置；

2）利用合適噸位汽車(chē)，吊裝各節(jié)段鋼箱梁的中間分段，并進(jìn)行測(cè)量精確定位；

3）然后吊裝鋼箱梁左側(cè)分段，與中間分段對(duì)接，控制鋼箱梁對(duì)接縫，調(diào)整左側(cè)分段的軸線(xiàn)、里程和高程滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；

4）然后吊裝鋼箱梁右側(cè)分段，與中間分段對(duì)接，控制鋼箱梁對(duì)接縫，調(diào)整右側(cè)分段的軸線(xiàn)、里程和高程滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；

5）利用汽車(chē)吊吊裝鋼箱梁左右兩側(cè)分段，與前一分段對(duì)接，控制鋼箱梁對(duì)接縫，調(diào)整分段的軸線(xiàn)、里程和高程滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；

6）同4、5 步驟相同，依次完成左右兩側(cè)其余鋼箱梁分段的吊裝、對(duì)接工作；

7）然后利用汽車(chē)吊吊裝鋼箱梁左右兩側(cè)挑臂第一分段，與兩側(cè)鋼箱梁分段對(duì)接，控制挑臂與鋼箱梁對(duì)接縫，調(diào)整分段的軸線(xiàn)、里程和高程滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；

8）最后利用汽車(chē)吊吊裝鋼箱梁兩側(cè)挑臂第二分段，與挑臂第一分段對(duì)接，控制挑臂之間的對(duì)接縫，調(diào)整挑臂分段的軸線(xiàn)、里程和高程滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5 鋼箱梁分段拖拉控制措施

根據(jù)圖3，大跨度鋼箱梁分段拖拉的方法步驟如下：

圖3 鋼箱梁分段拖拉示意圖 a).主視圖；b).俯視圖。

1）在拼裝平臺(tái)上完成二次組拼的鋼箱梁節(jié)段經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后，拆除箱梁底板下部的支撐，將鋼箱梁落在軌道小車(chē)上，為保證鋼箱梁匹配精度，可采用1+1 的模式，即每完成一個(gè)節(jié)段的組裝，留一個(gè)節(jié)段作為下個(gè)輪次匹配拼裝的母梁，一個(gè)節(jié)段拖拉至安裝工位安裝；

2）為保證施工安全，對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩進(jìn)行試車(chē)，了解其性能；

3）卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩帶動(dòng)軌道小車(chē)緩慢在軌道上將鋼箱梁向設(shè)計(jì)位置進(jìn)行拖拉，并時(shí)刻對(duì)支架及鋼箱梁位置進(jìn)行觀測(cè)、檢查；

4）每次拖拉鋼箱梁節(jié)段時(shí)，通過(guò)拖拉粗定位，拖拉過(guò)程中注意觀測(cè)鋼梁兩側(cè)行走的同步性，出現(xiàn)偏差情況，可通過(guò)單獨(dú)啟動(dòng)一側(cè)的卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行微調(diào)[5]。鋼箱梁拖拉至對(duì)接位置附近時(shí)，在對(duì)接口位置設(shè)置防護(hù)橡膠點(diǎn)板塊，避免鋼箱梁牽引過(guò)程中發(fā)生碰撞；鋼箱梁拖拉距離對(duì)接口位置10-20cm 時(shí)，停止拖拉，通過(guò)鋼箱梁底部布置的千斤頂進(jìn)行精確定位調(diào)整；

5）鋼箱梁節(jié)段拖拉就位后精調(diào)。

6 結(jié)論

該跨海河橋鋼箱梁嚴(yán)格按照上述施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行施工，滿(mǎn)足了大跨度鋼箱梁橋面的平整度要求，極大地縮短了施工周期，完成了一次性驗(yàn)收合格的質(zhì)量目標(biāo)，為緩解交通壓力、美化城市形象做出了貢獻(xiàn)。